CN101784372B

CN101784372B - 打入工具

Info

Publication number: CN101784372B
Application number: CN2008801040901A
Authority: CN
Inventors: 平林伸治
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: WO2009028565A1; EP2184137B1; CN101784372A; US20110094847A1; US8210409B2; JP2009050952A; EP2184137A4; JP5001751B2; EP2184137A1

Abstract

本发明涉及打入工具，其具有马达(113)、被马达(113)旋转驱动的飞轮(133)、进行打入件的打入作业的动作部件(121、123)、将飞轮(133)的旋转力选择性地传递给动作部件(121、123)、并驱动该动作部件(121、123)的动作部件操作机构(104、161)。飞轮(133)具有，被马达(113)旋转驱动的驱动侧部件(135)、将旋转力传递给动作部件(121、123)的被动侧部件(137)、和离合器部件(139)，其中，所述离合器部件(139)在马达(113)的转数在规定转数以上时将驱动侧部件(135)和被动侧部件(137)连结起来，在马达(113)的转数小于规定转数时解除驱动侧部件(135)和被动侧部件(137)的连结。

Description

打入工具

技术领域

本发明涉及利用飞轮驱动动作部件来对钉等打入件进行打入作业的打入工具。

背景技术

作为直线状地驱动作为动作部件的长条状驱动件的驱动机构，例如在日本特开平06-179178号公报中公开有使用了飞轮的飞轮式打入工具(专利文献1)。飞轮式打入工具构成为，使驱动件与被电动马达高速地旋转驱动的飞轮的外周面接触，直线状地驱动该驱动件来打击打入件。

在上述打入工具中，随着对电动马达供给的电压的降低(例如电池的电压降低)，该电动马达的转数将不能上升至规定转数，其结果，在飞轮的惯性能量不足的情况下，若在该状态下进行基于驱动件的对打入件的打入动作，则可能会发生打入件的打入不足(不良)，在这一方面尚有改进的余地。

专利文献1：日本特开平06-179178号公报

发明内容

本发明的目的在于，鉴于上述问题而提供在打入工具中对防止马达的转数不足引起的打入件的打入不良方面有效的技术。

为了解决上述课题，本发明涉及的打入工具优选的方式为，具有马达、被上述马达驱动而做旋转的飞轮、进行对打入件的打入作业的动作部件、将飞轮的旋转力选择性地传递给动作部件并驱动该动作部件的动作部件操作机构。另外，与本发明中的“打入件”相当的，代表性的有钉、U形钉等。

本发明中的飞轮具有，被马达驱动而做旋转的驱动侧部件、将旋转力传递给动作部件的被动侧部件、和离合器部件。离合器部件构成为，在马达的转数在规定转数以上时将驱动侧部件和被动侧部件连结起来，在马达的转数小于规定转数时解除驱动侧部件和被动侧部件的连结(成为非连结状态)。另外，作为本发明中的“离合器部件”，优选使用代表性的、利用通过旋转运动而产生的离心力对驱动侧部件和被动侧部件进行连结的离心离合器。

根据本发明，形成为在马达进行旋转驱动时，若该马达的转数小于规定转数，则将驱动侧部件和被动侧部件的连结解除的构成，即、不连结的构成。因此，例如在对马达的供给电压低于预定的电压，而不能确保打入打入件所需的飞轮的惯性能量这种情况下，能够避免在该能量不足状态下的打入件的打入作业。由此，能够防止打入件的打入不良。

此外，根据本发明，由于构成为当马达的转数达到规定转数之后即通过离合器部件将驱动侧部件和被动侧部件连结，因此，能够在马达的起动时刻与飞轮旋转的时刻(离合器部件将驱动侧部件和被动侧部件连结的时刻)上产生微小的时间差(飞轮的旋转时刻延迟)。因此，能够很低地抑制马达起动时的起动时电流的最大值，由此，例如如果是用电池驱动马达的充电式打入工具，能够防止电池的寿命降低。

根据本发明，在打入工具中，提供了在防止由马达的转数不足引起的打入件的打入不良方面有效的技术。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的充电式打钉机的整体结构的侧视图。

图2是图1的A-A线剖视图，表示驱动件支承台被按压在飞轮之前的驱动件待机状态、以及离合器蹄块被与轮拉开的离心离合器的动力切断状态。

图3是图1的A-A线剖视图，表示驱动件支承台被按压在飞轮之前的驱动件待机状态、以及离合器蹄块被按压在轮的离心离合器的动力传递状态。

图4是图1的B-B线剖视图。

图5是表示安装于飞轮的离心离合器的主视图，表示离合器蹄块被按压在轮的动力传递状态。

图6是表示驱动件的按压机构的侧视图。

符号说明如下：

100...打钉机(打入工具)；101...主体部；103...手柄部；104...扳机；105...钉仓；105a...推进板；107...电池盒；110...主体壳体；111...驱动件导轨；111a...打入孔；113...驱动马达；115...驱动滑轮；121...驱动件；123...驱动件支承台；127...接触臂；133...飞轮；135...滑轮(驱动侧部件)；137...轮(被驱动侧部件)；137a...圆环部；137b...内周壁；139...离合器蹄块(离合器部件)；139a...摩擦件；141...旋转轴；143...轴承；145...旋转轴；147...轴承；149；驱动带；151...旋转圆板；152...安装螺栓；153...安装轴；155...拉伸螺旋弹簧；157...橡胶环；161...按压机构；163...按压辊；165...电磁致动器；166...输出轴；167...压缩弹簧；169...托架；169a...连结孔；171...动作臂；173...连结轴；175...第一可动支轴；177...限制臂；179...第一固定支轴；181...第二可动支轴；183...按压臂；185...第二固定支轴；191...返回机构；193...返回橡胶；195...卷绕轮；195a...卷绕轴；197...挡块。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的实施方式进行详细地说明。本实施方式，作为打入工具的一例，用充电式打钉机进行说明。在图1中表示了本实施方式涉及的打钉机的整体结构。图2和图3中表示了基于图1的A-A剖视指示线的驱动件驱动部的截面结构，图4中表示了基于图1的B-B剖视指示线的驱动件驱动部的截面结构。此外，图5中表示了安装于飞轮的离心离合器，图6中表示了向飞轮按压驱动件的按压机构。

如图1所示，笼统地看，打钉机100以形成打钉机100的外壳的主体部101、作业者把持的手柄部103、装填作为被打入到被加工件W的打入件、即钉n的钉仓105为主体而构成。手柄部103在从主体部101的侧部向与该主体部101的长轴方向(图1的上下方向)交叉的侧方突出的状态下一体地设置。在手柄部103的端部安装有成为驱动马达113的电源的充电式电池盒107。驱动马达113对应于本发明中的“马达”。

另外，图1中表示主体部101的头端部(下端部)朝向被加工件W的状态。因此，在图1中，向下的方向为钉n的打入方向(长轴方向)，即驱动件121对钉n的打击方向。

主体部101的头端部(图1中下方)，配置有构成钉的射出口的驱动件导轨111。钉仓105被安装成架设于主体部101的头端部与手柄部103的端部之间，并且钉供给侧头端部与驱动件导轨111连结。构成为，在钉仓105具有将钉n推向供给方向(图1中左方)的推进板105a，利用该推进板105a，从与打入方向交叉的方向向驱动件导轨111的打入孔111a内一个一个地供给钉。打入孔111a在钉n的打入方向贯通。另外，为了方便说明，称驱动件导轨111侧为前，称其相反侧为后。

主体部101由形成为近似圆筒形状的树脂制得，作为主体由可一分为二的结构的主体壳体110构成。在主体壳体110的内部配置有：沿着与钉n的打入方向平行的方向(图1的上下方向)直线动作来打击钉n的驱动件121；被驱动马达113驱动而做旋转的飞轮133；按压机构161，其利用按压辊163向飞轮133推压与驱动件121一体化了的驱动件支承台123，从而将飞轮133的旋转力作为直线运动传递给驱动件121；使打击钉后的驱动件121返回打击动作前的待机位置(初始位置)的返回机构191。另外，所谓待机位置是指，驱动件121因返回机构191而返回后，与距驱动件导轨111最远的后方位置(图1中上方位置)的挡块197抵接的位置。

在主体壳体110的大致中央部设置有驱动件支承台123，驱动件121与该驱动件支承台123的打入方向的头端(图1中下方)接合，所述驱动件支承台123，借助为方便说明而省略了图示的驱动件支承机构而能够沿着与打入方向平行的方向移动，且由近似矩形截面的金属制的棒状材料形成。驱动件121由比驱动件支承台123更细的近似矩形截面的金属制的棒状材料形成，向驱动机构的111延伸，并且，其头端到达打入孔111a的入口(图1中上方的开口)。驱动件121和驱动件支承台123对应于本发明中的“动作部件”。

驱动件驱动机构由飞轮133和按压辊163构成，所述飞轮133被驱动马达113驱动做高速旋转，所述按压辊163向该飞轮133推压支承驱动件121的驱动件支承台123。如图2和图3所示，飞轮133和按压辊163围绕与钉n的打入方向交叉的轴自如旋转，隔着驱动件支承台123配置成对置状。驱动件支承台123配置成一个侧面(以下称为正面)靠近飞轮133的外周面，若通过按压辊163按压该正面的相反侧的侧面(以下称为背面)，从而推向飞轮133的外周面，则驱动件支承台123会与高速旋转的该飞轮133摩擦卡合而沿着打入方向直线状地移动。

图2和图3表示了向飞轮133按压驱动件支承台123之前的驱动件121的待机状态。飞轮133以被驱动马达133驱动而旋转的滑轮135、轮137、将滑轮135的旋转力传递给轮137的离合器蹄块139为主体而构成。滑轮135对应本发明中的“驱动侧部件”，轮137对应本发明中的“被动侧部件”，离合器蹄块139对应本发明中的“离合器部件”。

滑轮135和轮137彼此同心状地配置，并且，滑轮135的旋转轴141被轴承143支承为可自由旋转，轮137的旋转轴145被轴承147支承为可自由旋转。滑轮135构成为，借助在与安装于驱动马达113的输出轴的驱动滑轮115(参照图1)之间架设的驱动带149而旋转驱动。另一方面，轮137形成为具有圆形中空状的内部空间的大致鼓状。而且，在滑轮135上，通过安装螺栓152固定与该滑轮135一起旋转的旋转圆板151，该旋转圆板151配置成面临轮137的内部空间。

在轮137的圆环部137a的内部空间中收容配置了2个离合器蹄块139。如图5所示，各离合器蹄块139的摩擦件(衬套)139a粘贴在与圆环部137a的内周壁137b对置的面上，并且，形成为沿着轮137的圆环部137a的周向延伸的大致半环状，周向的一端借助安装轴153沿着径向转动自如地安装于旋转圆板151(参照图4)。而且构成为，在滑轮135(旋转圆板151)旋转时，离合器蹄块139因作用于该离合器蹄块139的离心力而向外侧摆动(转动)，其外表面被按压在轮137的圆环部137a的内周壁137b，从而将滑轮135和轮137连结(连接)，将滑轮135的旋转力传递给轮137。

在2个离合器蹄块139之间，安装有向使该离合器蹄块139远离(拉开)轮137的内周壁137b的方向施力的作为施力部件的拉伸螺旋弹簧155。因此，离合器蹄块139对滑轮135和轮137的连结作用，是克服拉伸螺旋弹簧155的作用力来进行的。即，以如下的方式设定拉伸螺旋弹簧155的弹力，在滑轮135的转数(驱动马达113的转数)被提高至能够确保打入钉n所需要的打击力的、规定转数以上的状态下，离合器蹄块139将滑轮135和轮137连结，而当滑轮135的转数小于规定转数时解除滑轮135与轮137的连结。由离合器蹄块139、轮137和拉伸螺旋弹簧155构成离心离合器。

另外，轮137如图2和图3所示，构成为由同心状地配置的内轮和外轮构成的双重结构的轮组件，但此构成不直接涉及本发明，因此省略了对其的说明。

如上述那样构成的飞轮133被配置为，设置于如图2和图3所示那样的轮137的外周的橡胶环157的外周面，与驱动件支承台123的正面对置。橡胶环157具有与轮137的轴线平行的外周面，在驱动件121的待机状态下，与驱动件支承台123的正面隔着微小空隙平行地对置。

接着，参照图6说明按压机构161。按压机构161具有电磁致动器165。电磁致动器165配置于主体壳体110内的前部(图1中下部侧)。该电磁致动器165的输出轴166被压缩弹簧167向突出侧施力。若对电磁致动器165通电，则输出轴166克服压缩弹簧167向拉入侧移动。若切断通电，则输出轴166在压缩弹簧167的作用下返回突出侧。

在电磁致动器165的输出轴166的头端，借助托架169可相对旋转地连结着动作臂171的一端侧。在托架169上沿与输出轴166的移动方向垂直的方向形成有长的连结孔169a。动作臂171借助插通于该连结孔169a的连结轴173与该托架169连结。因此，动作臂171的一端侧，以可借助连结轴173转动且作为转动中心的连结轴173能够在连结孔169a内在可移动的范围内变位的状态与托架169连结。

动作臂171弯曲成L字形而向后方(图1和图6中上方)延伸。在该动作臂171的另一端侧，借助第一可动支轴175可转动地连结限制臂177的一端侧，该限制臂177借助第一固定支轴179可转动地连结于主体壳体110。此外，动作臂171的另一端部借助第二可动支轴181可转动地连结于按压臂183。按压臂183借助第二固定支轴185可转动地支承于主体壳体110。在该按压臂183的转动头端侧(图1、图6中上侧)旋转自如地支承按压辊163。

如上述构成的按压机构161，在图1所示的状态下，电磁致动器165的通电被切断，因此，输出轴166在压缩弹簧167的作用下返回突出侧。在该待机状态下，动作臂171的基端侧(连结轴173侧)向图1中右斜下方移动。因此，限制臂177以第一固定支轴179为中心倾动，成为按压辊163不按压驱动件支承台123的背面(离开)的状态。因此，驱动件支承台123的正面处于离开了轮137的橡胶环157的外周面的状态。该状态如图2和图3所示。

另一方面，在电磁致动器165被通电时，该输出轴166克服压缩弹簧167向拉入侧移动，与此同时，动作臂171的基部侧向左斜上方移动，限制臂177以第一固定支轴179为中心向顺时针方向倾动，按压臂183以第二固定支轴185为中心向顺时针方向倾动。因此，按压辊163按压驱动件支承台123的背面，从而将该驱动件支承台123的正面推压于轮137的橡胶环157。此时，限制臂177的第一固定支轴179、限制臂177与动作部171的连结点、即第一可动支轴175、动作臂171与按压臂183的连结点、即第二可动支轴181位于一条直线L上。该状态如图6所示。因此，按压臂183在按压辊163将驱动件支承台123推压到飞轮133的轮137的状态下被锁止。即，按压机构161，利用由第一固定支轴179、第一可动支轴175、第二可动支轴181构成的肘式机构，将按压辊163锁止于按压位置，以维持驱动件支承台123相对于轮137的橡胶环157的按压状态的方式而发挥作用。若驱动件支承台123被推向高速旋转的轮137的橡胶环157，则驱动件121因飞轮133所具有的旋转能量而与驱动件支承台123一起向驱动件导轨111侧高速地移动，打击钉n而将其打入被加工件。

接下来，参照图1，对将钉n的打入结束后的驱动件121返回待机位置的返回机构191进行说明。返回机构191，以拉回驱动件121的、带状的具有弹性的左右返回橡胶193、卷绕该返回橡胶193的卷绕轮195、用于使该卷绕轮195向卷绕方向旋转的、为便于说明而省略了图示的盘簧为主体而构成。左右卷绕轮195配置于主体壳体110的后方区域(图1中上方区域)，与被轴承支承为自由旋转的1个卷绕轴195a一起旋转。在卷绕轴195a上配置有盘簧。盘簧的一端固定于主体壳体110，另一端固定于卷绕轴195a，与卷绕轴195a一起对卷绕轮195向卷绕方向施力。左右返回橡胶193的一端固定于左右卷绕轮195，另一端固定于驱动件支承台123的侧面。驱动件121与驱动件支承台123一起被返回橡胶193牵拉而被保持在与挡块197抵接的待机位置。

在驱动件导轨111设置有接触臂127，该接触臂127使驱动马达113的起动、停止控制用的接触臂开关(为便于说明省略了图示)进行接通、断开动作。接触臂127被安装成可沿驱动件导轨111的长轴方向(钉n的长轴方向)移动，被为便于说明而省略了图示的弹簧施力而从驱动件导轨111的头端突出。在接触臂127处于突出位置(图1的双点划线所表示的位置)时，接触臂开关为断开状态，在接触臂127向主体壳体110侧移动时，接触臂开关为接通状态。此外，在手柄部103设置有可供作业者进行扣动操作，并因解除扣动操作而返回原位置的扳机104。若对扳机104进行扣动动作，则为便于说明而省略了图示的扳机开关为接通状态，按压机构161的电磁致动器165通电，通过解除扳机104的扣动动作，扳机开关为断开状态，电磁致动器165的通电被切断。扳机104和按压机构161对应并发明中的“动作部件操作机构”。

下面，对上述那样构成的打钉机100的作用和使用方法进行说明。若作业者握住手柄部103将接触臂127推压在被加工件W上，则该接触臂127受到被加工件W的推压而向主体壳体110侧做后退动作，从而接触臂开关为接通状态，驱动马达113被通电驱动。驱动马达113的旋转输出，从驱动滑轮115经过驱动带149而传递到飞轮133的滑轮135，离合器蹄块139与该滑轮135、旋转圆板151一起进行旋转。然后，若滑轮135的转数增大而超过规定转数，则离合器蹄块139在离心力作用下克服了拉伸螺旋弹簧155的作用力而向外侧摆动，摩擦件(衬套)139a被按压在轮137的圆环部137a的内周壁137b。由此，滑轮135和轮137被连结起来，轮137与滑轮135成为一体而进行旋转。

若在该状态下扣动操作扳机104，则扳机开关成为接通状态，电磁致动器165通电，使输出轴166向拉入方向动作。由此，动作臂171移动，按压臂183以第二固定支轴185为中心向按压方向倾动，利用按压辊163来按压驱动件支承台123的背面。被按压辊163按压的驱动件支承台123被按压到构成轮137的外周面的橡胶环157。因此，驱动件121与驱动件支承台123一起通过轮137的旋转力而沿打入方向做直线动作，用其头端打击钉n而将其打入被加工件。此时，返回橡胶193被从卷绕轮195拉出，卷绕盘簧。

当结束驱动件121对钉n的打入后，若解除扳机104的扣动操作，则对电磁致动器165的通电被切断。由此，电磁致动器165的输出轴166通过压缩弹簧167而返回至突出方向，动作臂171移动。动作臂171移动，从而第一可动支轴175从第一固定支轴179与第二可动支轴181连线上脱离，扳机机构被解除。此外，按压臂183以第二固定支轴185为中心向逆时针方向倾动，解除按压辊163对驱动件支承台123的按压。若按压辊163对驱动件支承台123的按压解除，则驱动件支承台123被返回橡胶193牵拉而返回与挡块197抵接的、图1所示的待机位置。返回橡胶193自身具有收缩的弹力，并且被卷绕轮195卷绕起来，该卷绕轮195被弹簧向卷绕侧施力。因此，即便使驱动件支承台123在打入方向以大行程移动，也能够确保将该驱动件支承台123返回待机位置，并且能够降低返回橡胶193的弹力衰减而提高耐久性。

如上所述，在本实施方式中，在基于接触臂127相对于被加工件W的按压动作而驱动驱动马达113旋转时，在该驱动马达113的转数达到规定转数之前，在拉伸螺旋弹簧155的作用力下，离合器蹄块139被保持在从轮137的内周壁137b拉开的中心轴侧位置。而且在滑轮135的转数超过了规定转数时，在作用于离合器蹄块139的离心力作用下，该离合器蹄块139克服了拉伸螺旋弹簧155的作用力而被按压于轮137的内周壁137b，由此，滑轮135与轮137被连结起来，轮137与滑轮135成为一体而进行旋转。

即，在本实施方式中，只要驱动马达113的转数，未上升至能够以用于获得打入钉n所需的惯性能量(打击力)高速转数来驱动飞轮133的转数，便不会驱动飞轮133。因此，例如在电池相对于驱动马达113的残容量降低、驱动马达113的转数低于规定转数的状态下，即打击力不足的状态下，禁止基于飞轮133的打钉动作，从而能够防止钉n的打入不良。

此外，在本实施方式中，在驱动马达113的转数达到了规定转数时，借助离合器蹄块139将滑轮135和轮137连结起来，因此，驱动马达113的起动时刻与飞轮133的驱动时刻、即滑轮135与轮137的连结时刻上能够出现微小的时间差。因此，能够将起动驱动马达113时的起动时电流的最大值抑制到很低。换言之，能够降低起动时的电压下降，能够消除基于电压效果而产生的缺陷、例如起动时上升时间变长(变慢)、或者给电池的寿命带来不良影响之类的缺陷。

另外，作为针对驱动马达113的转数不足所导致的钉n打入不良的对策，例如可以构成为，设置检测电池残容量的单元、或检测驱动马达113的电压的单元，基于该检测，判断飞轮133能否以能发挥规定打击力的高速转数进行运转，并仅在判断为能够运转的情况下，进行飞轮133对驱动件121的驱动。然而，若如上述那样构成，需要多个构成件，存在结构复杂化、或成本增加之类的问题。根据本实施方式，构成为利用离合器蹄块139的离心力，对滑轮135和轮137进行机械地(自动地)连结或解除。因此，与以上述检测单元、判断单元等为构成件的机构相比，在结构简化或成本降低方面很有利。

另外，本实施方式作为打入工具的一例，以充电式打钉机100为例进行了说明，但只要是利用飞轮133的惯性能量，沿打入方向直线状地驱动驱动件121形式的电动式打入工具即可，而不局限于充电式。

Claims

1.一种打入工具，具有：

马达；

被上述马达驱动而做旋转的飞轮；

进行对打入件的打入作业的动作部件；和，

动作部件操作机构，其将上述飞轮的旋转力选择性地传递给上述动作部件，并驱动该动作部件，该打入工具的特征在于，

上述飞轮具有：被上述马达驱动而做旋转的驱动侧部件、将旋转力传递给上述动作部件的被动侧部件、和离合器部件，

该离合器部件是利用通过旋转运动而产生的离心力对上述驱动侧部件和上述被动侧部件进行连结的离心离合器，并且在上述马达的转数在规定转数以上时将上述驱动侧部件和上述被动侧部件连结起来，而在上述马达的转数小于规定转数时解除上述驱动侧部件和上述被动侧部件的连结。

2.根据权利要求1所述的打入工具，其特征在于，

上述离合器部件具有，与上述驱动侧部件呈一体状旋转的离合器蹄块、和以该离合器蹄块离开上述被动侧部件的方式施力的弹性件；

在上述马达的转数小于规定转数时，上述离合器蹄块在上述弹性件的作用力下离开上述被动侧部件，从而解除上述驱动侧部件和上述被动侧部件的连结；

在上述马达的转数在规定转数以上时，上述离合器蹄块通过作用于该离合器蹄块的离心力，克服上述弹性件的作用力，与上述被动侧部件连接，从而进行上述驱动侧部件和上述被动侧部件的连结。

3.根据权利要求1或2所述的打入工具，其特征在于，上述驱动侧部件和被动侧部件具有彼此呈同心状配置的滑轮和轮。